DE665171C

DE665171C - Zahnraederwechselgetriebe fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE665171C
Application number: DESCH104801D
Authority: DE
Original assignee: CARL EINAR JOHAN SCHOU
Current assignee: CARL EINAR JOHAN SCHOU
Priority date: 1934-01-25
Filing date: 1934-07-28
Publication date: 1938-09-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bei welchen das Schalten der einzelnen Getriebestufen durch einen Fliehkraftregler und einen Drehmomentregier bewirkt wird.

Wechselgetriebe dieser Art wurden schon vorgeschlagen, bei welchen die Aufgabe des Fliehkraftreglers darin bestand, das Getriebe auf eine bestimmte Stufe bei steigender Drehzahl dadurch zurückzuschalten, daß derselbe eine den Drehmomentregler sperrende Vorrichtung steuerte und in Eingriff mit dem Drehmomentregler brachte, wobei der Fliehkraftregler in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der vom Wechselgetriebe getriebenen Welle beeinflußt wurde.

Zweck der Erfindung ist, ein derartiges Zusammenarbeiten des Fliehkraftreglers und Drehmomentreglers zu gewährleisten, daß der treibende Motor auf jeder Stufe gut ausgenutzt wird, was durch ein besonderes Zusammenwirken von Drehmomentregler und Fliehkraftregler erreicht wird. Nach der Erfindung werden nämlich Kupplungsvorrichtungen zwischen der treibenden Welle und den Getriebestufen durch den Fliehkraftregler und den Drehmomentregler derart nebeneinander beeinflußt, daß der Fliehkraftregler das Abwärtsschalten und der Drehmomentregler das Aufwärtsschalten desWechselgetriebes bewirkt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hebt der Fliehkraftregler die Federbelastung einer oder mehrerer der den verschiedenen Stufen zugeordneten Kupplungen unter einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit der treibenden Welle auf und bewirkt somit das Entkuppeln.

Die. Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar bei einem dreistufigen Zahnräderwechselgetriebe, im Längsschnitt dar.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Kupplungen in der mit der treibenden Welle ι fest verbundenen Trommel 2 untergebracht. Die Kupplungen werden durch den als eine Schraubvorrichtung ausgeführten Momentregler und den Fliehkraftregler selbsttätig eingestellt, es ist aber möglich, die Kupplungen zusätzlich von Hand oder mit Hilfe eines Fußhebels zu betätigen.

In der Trommel 2 und in einem Gehäuseteil 301 ist eine Welle 302 mit Hilfe von Kugellagern 303 und 304 gelagert. Das aus dem Kugellager 304 hervorragende Ende der Welle besitzt einen Flansch 305, an den die Kardanwelle des Kraftfahrzeuges angeschlossen werden kann. Die Welle 302 ist mit axial oder etwas schräg verlaufenden Nuten 306 versehen, in die entsprechende Innenkeile 307 in einer Hülse

308 eingreifen. Die Hülse hat einen Flansch

309 mit einer Außenverzahnung mit schrägen Zähnen, die mit entsprechend geformten Zähnen eines Zahnrades 310 in Eingriff stehen. Das letztgenannte Zahnrad ist auf der Vorgelegewelle

31¹ unmittelbar oder unter Vermittlung einer Hülse 312 drehbar gelagert. Die Hülse 308 hat eine Umfangsnut 313, in die zwei Zapft 314 einer Gabel 315 eingreifen, die um eine W^ 316 drehbar ist. Die Gabel 315 ist mit ep anderen Gabel 317 in einem Stück ausgeführt*! die mit einem Flansch 318 einer in axi; Richtung verschiebbaren Spindel 319 zusammen^* wirken kann. Am einen Ende dieser Spindel greift ein Nocken 320 an, der an einer Welle 321 befestigt ist, die mit Hilfe eines Hebels von Hand oder mit dem Fuße gedreht werden kann. Zur genauen Einstellung ist die Spindel 319 mit einer Schraube 322 versehen, die einen Flansch 323 trägt, der mit dem Nocken 320 zusammenwirkt. Dadurch, daß die Schraube mehr oder weniger in die Spindel 319 eingeschraubt wird, kann man den Abstand zwischen dem Flansch 318 und dem Flansch 323 regeln. Nach genauer Einstellung wird dieser Abstand mit Hilfe'einer Gegenmutter 324 festgelegt. In der Spindel 319 sind Stufen 325, 326 und 327 vorgesehen. Das Ende eines federbelasteten, in einer Aussparung im Gehäuseteil 301 verschiebbaren Bolzens 328 wirkt mit diesen Stufen zusammen und ist an dem zusammenwirkenden Ende abgefaßt. Das andere Ende der Spindel 319 trägt eine Gabel 329, die in eine Umfangsnut 330 eines Ringes 331 eingreift. Mit der einen Stirnwand dieses Ringes kann ferner eine Gabel 332 zusammenwirken,

. die an einer Welle 333 befestigt ist, welche vorzugsweise mit Hilfe des Anlaßfußhebels des Kraftfahrzeuges gedreht werden kann. Die andere Stirnwand des Ringes 331 drückt gegen ein Axialkugellager 334. Um einen Flansch am

33¹ greift die Kante einer Hülse 335, die einen Flansch 336 hat. Das Kugellager 334 und der Ring 331 sind auf einer Hülse 337 angebracht. Die Hülse 337 drückt gegen die freien Enden einer Anzahl von Hebeln 338. Von diesen ist in der Zeichnung nur ein Hebel dargestellt. Vorzugsweise sind jedoch drei derartige Hebel vorhanden. Das andere freie Ende dieser Hebel 338 ist gabelförmig, und die Gabel greift unter den Flansch an einen Bolzen 339, der in die Trommel 2 eingeschraubt ist. Mit Hilfe einer Gegenmutter 340 wird der Flansch 341 einerseits eingestellt und anderseits in der eingestellten Lage festgehalten. Zwischen den Enden des Hebels 338 und in der Nähe des Bolzens 339 fet eine stufenförmig abgedrehte Spindel 342 an den Hebel angelenkt. In dem angenommenen Beispiel hat diese Spindel die drei Stufen 343, 344 und 345. Diese Stufen wirken nacheinander auf Scheiben 346, 347 und 348 ein, welche Lamellen tragen, die mit entsprechenden Lamellen 349, 350 und zusammenwirken. Die Lamellen 349 sind durch eine Zahnung 353 mit einer Hülse 352, die Lamellen 350 durch eine Zahnung 355 mit einer Hülse 354 und schließlich die Lamellen 351 durch eine Zahnung 356 mit der Welle 302 verbunden. Es sei hierbei bemerkt, daß die Stufen ι, an den Spindeln 342 derart angeordnet sind, daß ,beim Verschieben der Spindel von links nach ■ req|ts gemäß der Zeichnung zunächst die Scheibe 134* mit den Lamellen 349, dann die Scheibe mit den Lamellen 350 und schließlich die

cheibe 348 mit den Lamellen 351 zusammenwirkt. Dieses Zusammenwirken erfolgt mit Hilfe von Bolzen 357 mit Flanschen 358. In der Zeichnung ist nur ein Bolzen für die Scheibe 348 dargestellt. Es ist jedoch zu bemerken, daß teils für jede Scheibe wenigstens drei derartige Bolzen vorgesehen sind und daß teils die Flanschen 358 für die anderen Scheiben 347 und 346 selbstverständlich an der entsprechenden Stelle der Bolzen 357 angeordnet sein müssen. Am Ende eines jeden Bolzens ist ein Stift 359 vorgesehen, und zwischen diesem Stift und dem Deckel 4 der Trommel 2 ist eine Feder 360 eingespannt. Diese Federn haben somit das Bestreben, die Scheiben 346, 347 und 348 nach rechts zu drücken; diesem Einfluß können die Stufen an den Spindeln 342 #5 unter gewissen Betriebsbedingungen entgegenwirken.

Die Hülse 354 ist um die Welle 302 drehbar und trägt einen Zahnkranz 361, der mit einem Zahnkranz 362 in Eingriff steht. Die Hülse 352 ist um die Hülse 354 drehbar und trägt einen Zahnkranz 363, der mit einem Zahnkranz 364 in Eingriff steht. Um die Hülse 352 ist die Hülse 337 drehbar, und zwischen der Hülse 352 und dem Gehäuseteil 301 ist ein Kugellager 365 eingesetzt.

Am Deckel 4 der Trommel 2 sind ferner wenigstens drei Konsolen 375 befestigt. An diesen Konsolen sind mit Gewicht 376 belastete Winkelhebel 377 drehbar gelagert, deren Arme < 378 gegen den Flansch 336 der Hülse 335 mit Hilfe von Federn 379 gedrückt werden. Beim Drehen der treibenden Welle 1 und somit der Trommel 2 und damit des Deckels 4 werden die Gewichte 376 durch die Fliehkraft nach i»₅ außen geschleudert, so daß die Hülse 335 freigegeben wird. Der Fliehkraft entgegen wirkt jedoch die Feder 379. Diese ist deshalb so stark bemessen, daß sie den Winkelhebel 377. 378 gegen den Flansch 336 angepreßt 11» hält, solange die Drehgeschwindigkeit der treibenden Welle ι eine gewisse Mindestgrenze nicht unterschreitet.

Mit der Vorgelegewelle 311 ist mit Hilfe voii Keil und Nut 366 ein zweibahniges Sperrad 367 verbunden. Zwischen diesem Sperrad und dem Zahnrad 364 sind Klemmrollen 368 und in der anderen Bahn des Sperrades zwischen ihm und dem Zahnrad 362 Klemmrollen 369 eingeschaltet.

Auf der Vorgelegewelle 311 ist ferner eine Kupplung 370 durch Keil- und Nutverbindung

axial verschiebbar, aber nicht drehbar angebracht. Mit Hilfe dieser Kupplung kann die Welle 311 entweder mit dem Zahnrad 310 verbunden werden oder auch mit einem Zahnrad 371, das unter Vermittlung einer Zwischenwelle mit dem Zahnrad 309 in Verbindung gesetzt werden kann, um der Welle 302 und damit dem Anschlußflansch 305 eine entgegengesetzte Drehrichtung zu geben, was bei Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges erforderlich wird. Schließlich ist mit Hilfe von Keil- und Nut Verbindung auf der Welle 311 eine Zahnung

372 axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar angebracht. Diese Zahnung kann mit einer Innenzahnung 373 am Zahnrad 362 in Eingriff gebracht werden. Zu diesem Zweck hat die Zahnung 372 eine Umfangsnut 374, in die ein nicht dargestellter Hebel eingreift, der mit der Welle 321 in einer solchen Verbindung steht, daß beispielsweise beim Betrieb mit der zweiten Getriebestufe die Zahnungen 372 und

373 miteinander in Eingriff stehen, während beim Arbeiten mit sämtlichen anderen Stufen dies nicht der Fall ist.

Das eben beschriebene Wechselgetriebe arbeitet selbsttätig in Abhängigkeit von dem zwischen der treibenden Welle 1 und der getriebenen Welle 302 zu erzeugenden Drehmoment bzw. dem zwischen den Zahnrädern 309 und 310 erzeugten Zahndruck, welcher der axialen Verschiebung des einen Zahnrades entgegenwirkt.

Die Wirkung dieses Wechselgetriebes ist folgende:

Beim Ingangsetzen des Motors und damit der Welle ι und unter Annahme, daß die auf der Vorgelegewelle angeordnete Kupplung 370 die in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage einnimmt, werden zunächst die Stufen dadurch ausgeschaltet, daß die Welle 333 mit Hilfe des Fußhebels im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers gedreht wird. Hierdurch wird der Ring 331 nach links verschoben, welcher Bewegung die Spindel 319 folgt, so daß der Bolzen 328 mit der Stufe 327 zusammenwirkt. Durch Verschieben des Ringes 331 nach links werden auch die Hebel 338 mit dem Flansch 341 als Drehpunkt im Sinne des Uhrzeigers gedreht, wodurch die Scheiben 346, 347 und 348 von den Lamellen 349, 350 bzw. 351 abgehoben werden. Nunmehr wird mit Hilfe der Kupplung 370 die Welle 311 mit dem Zahnrad 310 verbunden. Beim darauf erfolgenden Freigeben des Fußhebels und damit der Welle 333 wird die Scheibe 346 mit den Lamellen 349 in Eingriff gebracht, so daß die Hülse 352 sich mit der Trommel 2 dreht, wobei der Bolzen 328 die Spindel 319 zunächst in der nun erreichten Stellung festhält. Es erfolgt nun eine Übertragung der Drehbewegung der treibenden Welle 1 zur getriebenen Welle 302 auf folgendem Wege:

Treibende Welle 1, Trommel 2 mit Deckel 4, Spindeln 342, Scheibe 346, Lamellen 349, Zahnung 353, Hülse 352, Zahnrad 363, Zahnrad 364, Sperrkupplung 368, Sperrad 367, Keil- und Nutverbindung 366, Vorgelegewelle 311, Keil- und Nutverbindung für die Kupplung 370, Zahnrad 310, Zahnrad 309, Keil- und Nutverbindung 306, 307 und getriebene Welle 302. Hierbei wirken die Klemmrollen 369 für das Zahnrad 362 als Freilaufkupplung. Wenn nach einiger Zeit die Geschwindigkeit der getriebenen Welle sich derjenigen der treibenden Welle angepaßt hat und somit der Drehmomentunterschied zwischen den beiden Wellen kleiner geworden ist, nimmt der Zahndruck zwischen den Zahnrädern 309 und 310 ab, so daß die Federn 360 in folgender Weise zur Wirkung kommen können: der doppelarmige Hebel315, 317 wird im Uhrzeigersinne gedreht, die Spindel 319 nach rechts verschoben, die Hebel 338 werden entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht, und die Scheibe 347 kommt in Eingriff mit den Lamellen 350. Durch Eingriff der Scheibe 347 mit den Lamellen 350 wird die Hülse 354 mit der Trommel 2 verbunden, und das Zahnrad 361' dreht das Zahnrad 362. In diesem Falle wirken nun die Klemmrollen 369 als Sperrkupplung, während die Rollen 368 Freilaufwirkung ergeben. Hierbei wird also die Vorgelegewelle 311 vom Zahnrad 362 mitgenommen. Infolge des kleineren Übersetzungsverhältnisses wird nun auch die getriebene Welle 302 mit größerer Geschwindigkeit gedreht werden als bei der ersten Stufe. Bei weiterer Abnahme des Drehmomentunterschiedes zwischen den beiden Wellen wird schließlich die dritte oder direkte Stufe eingeschaltet, d. h. die Scheibe 348 wirkt mit den Lamellen 351 zusammen, wodurch die Trommel 2 mit der Welle 302 unmittelbar verbunden wird.

Die Stufen 325, 326 und 327 sind deshalb vorgesehen, um einen labilen Zustand beim Übergang von der einen Stufe zur anderen zu vermeiden. Eine gewisse Zusatzkraft ist erforderlich beim Übergang von der einen zur nächsten Wechselstufe. Diese Zusatzkraft muß nun im vorliegenden Falle dadurch ausgeübt werden, daß beim Verschieben der Spindel 319 nach rechts der Bolzen 328 der Wirkung seiner Feder entgegen durch die jeweilig in Frage kommende Stufe nach oben gedrückt werden muß. Die einzelnen Getriebestufen werden mit Hilfe von Reibungskupplungen weich und ohne Stöße eingeschaltet, wobei die in Frage kommenden Zahnräder stets in Eingriff miteinander bleiben.

Claims

Patentansprüche:

i. Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bei welchem das Schalten der einzelnen Stufen durch einen Fliehkraft-

regler und einen Drehmomentregler bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftregler (376 bis 379) und der Drehmomentregler (306 bis 308) derart Kupplungsvorrichtungen (z. B. 347, 348, 351) zwischen der treibenden Welle (1) und den Getriebestufen nebeneinander beeinflussen, daß der Fliehkraftregler das Abwärtsschalten und der Drchmomentregler das Aufwärtsschalten bewirkt.
2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftregler (376 bis 379) unter einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit der treibenden Welle (1) die Federbelastung (360) einer oder mehrerer der den verschiedenen Stufen zugeordneten Kupplungen (z.B. 347, 348, 351) aufhebt und somit das Entkuppeln bewirkt.
3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehmomentregler (306 bis 308) und den Kupplungen Hemmglieder (328) derart angeordnet sind, daß sie dem Einschalten der Kupplungen einen bestimmten Widerstand bieten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen